【精品解析】专题16 勾股定理-2025年精选中考数学真题分类汇编

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名称 【精品解析】专题16 勾股定理-2025年精选中考数学真题分类汇编
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-08-18 14:31:05

文档简介

专题16 勾股定理-2025年精选中考数学真题分类汇编
一、选择题
1.(2025·武汉)如图1,在△ABC中,D是边AC上的定点.点P从点A出发,依次沿AB,BC两边匀速运动,运动到点C时停止.设点P运动的路程为x,DP的长为y,y关于x的函数图象如图2所示.其中M,N分别是两段曲线的最低点.点N的纵坐标是(  )
A. B. C. D.
2.(2025·辽宁)如图,在矩形中,点在边上,,连接,若,,则的长为(  )
A.1 B.5 C.2 D.
3.(2025·河南)如图,在菱形ABCD中,,点在边BC上,连接AE,将沿AE折叠,若点 落在BC延长线上的点处,则CF的长为(  )
A.2 B. C. D.
二、填空题
4.(2025·连云港)如图,长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,则梯子顶端的高度h为   m.
5.(2025·广州)如图,在中,,平分,已知,,则点B到的距离为   .
6.(2025·广西)如图,点在同侧,,则   .
7.(2025·东营)如图所示,正方形的边长为2,其面积标记为,以为斜边作等腰直角三角形,以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,其面积标记为,……按照此规律继续下去,则的值为   .
8.(2025·内江) 如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,点B的坐标为.点E在边上.将沿折叠,点D落在点F处.若点F的坐标为.则点E的坐标为   .
9.(2025·内江) 如图,在矩形中,,点E、F分别是边上的动点,连接,点G为的中点,点H为的中点,连接,则的最大值是   .
10.(2025·扬州)清代扬州数学家罗士琳痴迷于勾股定理的研究,提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.法则的提出,不仅简化了勾股数的生成过程,也体现了中国传统数学在数论领域的贡献.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41; 根据上述规律,写出第⑤组勾股数为    .
11.(2025·威海)如图,小明同学将正方形硬纸板沿实线剪开,得到一个立方体的表面展开图.若正方形硬纸板的边长为12cm,则折成立方体的棱长为   cm.
12.(2025·宜宾)如图,在矩形中,点、分别在BC、CD上,且,把沿翻折,点恰好落在矩形对角线上,M处.若A、、三点共线,则的值为   .
13.(2025·德阳)如图,在平面直角坐标系中,A(2,0),点C在直线m:上,且连接AB,BC,将绕点C顺时针旋转到点B的对应落在直线m上,再将点绕点顺时针旋转到点的对应点.也落在直线m上.如此下去,…,则的纵坐标是   .
三、解答题
14.(2025·吉林)如图,在△ABC中,AB=3,BC=5,∠BAC=45°.动点P从点A出发,沿边AC以每秒1个单位长度的速度向终点C匀速运动.当点P出发后,以AP为边作正方形APDE,使点D和点B始终在边AC同侧.设点P的运动时间为x(s)(x>0),正方形APDE与△ABC重叠部分图形的面积为y(平方单位).
(1)AC的长为     .
(2)求y关于x的函数解析式,并写出可变量x的取值范围.
(3)当正方形APDE的对称中心与点B重合时,直接写出x的值.
15.(2025·广州)宽与长的比是(约为)的矩形叫做黄金矩形.现有一张黄金矩形纸片,长.如图1,折叠纸片,点B落在上的点E处,折痕为,连接,然后将纸片展开.
(1)求的长;
(2)求证:四边形是黄金矩形;
(3)如图2,点G为的中点,连接,折叠纸片,点B落在上的点H处,折痕为,过点P作于点Q.四边形是否为黄金矩形?如果是,请证明:如果不是,请说明理由.
16.(2025·青岛)【定义新运算】
对正实数,,定义运算“”,满足.
例如:当时,.
(1)当时,请计算:   ;
【探究运算律】
对正实数,,运算“”是否满足交换律?



运算“”满足交换律.
(2)对正实数,,,运算“”是否满足结合律?请说明理由;
(3)【应用新运算】
如图,正方形是由四个全等的直角三角形和中间的小正方形拼成,,,且.若正方形与正方形的面积分别为26和16,则的值为   .
17.(2025·广东) 《九章算术》是世界上较早给出勾股数公式的著作,掌握确定勾股数组的方法对研究直角三角形具有重要意义.若直角三角形的三边长a,b,c都是正整数,则a,b,c为一组“勾股数”.下表中的每一组数都是勾股数.
3, 4, 5 7, 24, 25 11, 60, 61 15, 112, 113 19, 180, 181
4, 3, 5 8, 15, 17 12, 35, 37 16, 63, 65 20, 21, 29
5, 12, 13 9, 12, 15 13, 84, 85 17, 144, 145 21, 28, 35
6, 8, 10 10,▲, 26 14, 48, 50 18, 80, 82 22, 120, 122
(1)请补全上表中的勾股数.
(2)根据上表中数据规律,用含字母(均为正整数)的代数式分别表示a,b,c,使该组代数式能表示上表中所有的勾股数,并证明.
(3)某校计划在一块绿地上种花,使之构成如题22图所示的图案,该图案是由四个全等的直角三角形组成.种花要求:仅在三角形边上种花,每个三角形顶点处都种一株花,各边上相邻两株花之间的距离均为1m.如果每个三角形最短边都种21株花,那么这块绿地最少需要种植多少株花
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;三角形-动点问题;面积及等积变换
【解析】【解答】解:根据图2,AD=20,CD=8,BD=15
点D到AB的距离DE=12,点N的纵坐标表示点D到BC的距离DF,如图
∴,
∴AB=AE+BE=25
∵AD2+BD2=202+152=625=252=AB2
∴∠ADB=90°
∴∠BDC=180°-∠ADB=90°



∴点N的纵坐标为
故答案为:B
【分析】根据图2,AD=20,CD=8,BD=15,点D到AB的距离DE=12,点N的纵坐标表示点D到BC的距离DF,根据勾股定理可得AE,BE,根据边之间的关系可得AB,再根据勾股定理逆定理可得∠ADB=90°,则∠BDC=90°,再根据勾股定理可得BC,再根据三角形面积即可求出答案.
2.【答案】D
【知识点】勾股定理;矩形的性质
【解析】【解答】解:∵在矩形ABCD中,AB=3,AE=4,
∴∠A=∠D=90°,AD=BC,CD=AB=3,
∴,
∴BC=BE=5,
∴AD=BC=5,
∴DE=AD-AE=1,

故答案为:D.
【分析】先利用勾股定理求出BE的长,再得到BC的长,推出AD的长,接着利用线段差求得DE的长,再利用勾股定理求得CE.
3.【答案】D
【知识点】勾股定理;菱形的性质;翻折变换(折叠问题);直角三角形的判定
【解析】【解答】解:如图所示,
由折叠知,
四边形ABCD是菱形
故答案为:D.
【分析】由于B、C、F在同一条直线上,由折叠的性质知,则可得是等腰直角三角形,由勾股定理可得,再由菱形的四条边相等,即,则CF可求.
4.【答案】2.4
【知识点】勾股定理的实际应用-梯子滑动问题
【解析】【解答】解:如图,
由题意可知∠ACB=90°,AC=h,

故答案为:2.4.
【分析】根据题意可知 ∠ACB=90°,AC=h,然后利用勾股定理求出h的值.
5.【答案】10
【知识点】角平分线的性质;勾股定理;面积及等积变换
【解析】【解答】解:过点D作DH⊥AB于点H
∵∠C=90°,
∴设AC=12k,AD=13k

∵AD平分∠CAB,DC⊥AC,DH⊥AB
∴DH=DC=5k
设点B到AD的距离为h

解得:h=10
故答案为:10
【分析】过点D作DH⊥AB于点H,设AC=12k,AD=13k,根据勾股定理可得CD,再根据角平分线性质可得DH=DC=5k,再根据三角形面积即可求出答案.
6.【答案】
【知识点】勾股定理;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【解答】解:延长AD交BC于点E
∵AB=CA,BD=CD
∴AE⊥BC,BE=CE

∴BE=CE=1


故答案为:
【分析】延长AD交BC于点E,根据等腰三角形性质可得AE⊥BC,BE=CE=1,再根据勾股定理可得AE,DE,再根据边之间的关系即可求出答案.
7.【答案】
【知识点】勾股定理;正方形的性质;等腰直角三角形;探索规律-图形的循环规律
【解析】【解答】解:如图,∵△CDE为等腰直角三角形,
∴DE=CE,∠CED= 90°,
CD2= DE2+CE2=DE2,
∴DE=
∵正方形的边长为2
∴DE==
∴面积标记为S1的正方形:边长为2,面积为:22;
面积标记为S2的正方形:边长为=,面积为:()2;
面积标记为S3的正方形:边长为,面积为:(1)2;
面积标记为S4的正方形:边长为,面积为:()2=;
面积标记为S5的正方形:边长为=,面积为:=;
面积标记为S6的正方形:边长为=,面积为:=;
……
以此类推,面积标记为S2025的正方形面积为:;
的值为.
故答案为:.
【分析】先根据等腰直角三角形的计算发现后面每一个正方形的边长=,即可表示出面积,发现第n个图标记的,计算即可解答.
8.【答案】(-1.5,5)
【知识点】坐标与图形性质;勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:如图,设CD交y轴于点G,正方形ABCD的边长为a,
∵B(1,0),F(0,3),
∴OB=1,OF=3,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠D=∠C=∠B=∠BOG=∠AOG=90°,AB=AD=CD=BC=a,
∴四边形OBCG是矩形,
∴OG=BC=a,CG=OB=1,
∴OA=AB-OB=a-1,GF=OG-OF=a-3,
由折叠得AF=AD=a,DE=EF,
在Rt△AOF中,∵OA2+OF2=AF2,
∴(a-1)2+32=a2,
解得a=5,
∴GF=5-3=2,
设EG=x,则DE=EF=5-x-1=4-x,
在Rt△EFG中,∵EG2+GF2=EF2,
∴x2+22=(4-x)2
解得x=1.5,即EG=1.5,
∴点E(-1.5,5).
故答案为:(-1.5,5) .
【分析】设CD交y轴于点G,正方形ABCD的边长为a,由B、F的坐标可得OB=1,OF=3,由正方形四边相等、四个内角都是直角得∠D=∠C=∠B=∠BOG=∠AOG=90°,AB=AD=CD=BC=a,从而由有三个内角为直角的四边形是矩形得四边形OBCG是矩形,由矩形的对边相等得OG=BC=a,CG=OB=1,然后根据线段和差可得OA=a-1,GF=a-3,由折叠得AF=AD=a,DE=EF,在Rt△AOF中,由勾股定理建立方程可求出a的值,从而可求出GF的长,设EG=x,则DE=EF=5-x-1=4-x,在Rt△EFG中,由勾股定理建立方程求出x得到EG的长,进而根据点的坐标与图形性质可得到点E的坐标.
9.【答案】5
【知识点】勾股定理;矩形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图,连接BF、BD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∵AB=8,AD=6,
∴BD=,
∵点G为BE的中点,点H为EF的中点,
∴GH是△BEF的中位线,
∴BF=2GH,
∴当BF最大时,GH最大,
∵点F是CD上的动点,
∴当点F与点D重合时,BF最大为10,
∴GH的最大值为5.
故答案为:5 .
【分析】连接BF、BD,由矩形性质得∠A=90°,由勾股定理算出BD=10,根据三角形的中位线等于第三边的一半得出BF=2GH,故当BF最大时,GH最大,而当点F与点D重合时,BF最大为10,据此即可求出答案.
10.【答案】11,60,61
【知识点】勾股数;探索数与式的规律;探索规律-等式类规律
【解析】【解答】解:通过观察得:
第①组勾股数分别为:
第②组勾股数分别为:
第③组勾股数分别为:
第④组勾股数为: ;
所以第⑤组勾股数为:2×5+1=11,
故答案为: 11, 60, 61.
【分析】通过观察,得出规律:这类勾股数分别为 由此可写出第⑤组勾股数.
11.【答案】
【知识点】勾股定理;正方形的性质;正方体的几种展开图的识别
【解析】【解答】解:如图,设则
在 中,由勾股定理得,

解得 或 = - 4(舍去),
所以正方体的棱长为
故答案为:
故答案为:.
【分析】设表示AE和EB长,在Rt△EAB中根据勾股定理列方程求解即可.
12.【答案】
【知识点】平行线的性质;勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题);线段的比
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD= BC,AB=CD,АВC=90 ,
∵EF//BD,
∴CEF=CBA,FEM= ЕМВ ,
由翻折的性质可得:CEF=FEM ,MF=CF ,
∴EMB=EBM ,
∴CE= BE= ME,
∵ AD// BC,
∴ADM= AMD ,
∴AD=AM,
设BE=ME=x,则AD= AM=2x, AE=AM + EM = 3x,
AB= ,
∴,
AD=,
故答案为:.
【分析】根据矩形的性质及平行线的性质再结合折叠的性质得到CE= BE= ME,再根据等角对等边推出AD= AM,设BE=ME=x,则AD=AM=2x,利用勾股定理求出AB=2 ,计算即可解答.
13.【答案】2004
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;解直角三角形—边角关系;探索规律-图形的递变加循环规律
【解析】【解答】解:当x=0时,y=,
∴直线与y轴交于点(0,),
∴直线与x轴夹角的正切为,即夹角为30°,
AB=,
∴,
由图可知每经过三次点A的对应点都落在直线m上,且沿着直线m向上移动3+4+5=12个单位长度,
∵,
即,
∴的纵坐标是,
故答案为:2004.
【分析】先根据勾股定理求出AB和BC长,即可得到△ABC的周长,得到规律经过三次点A的对应点都落在直线m上,且沿着直线m向上移动12个单位长度,即可求出长,然后求出直线m与x轴的夹角度数,然后利用30°的直角三角形的性质解答即可.
14.【答案】(1)7
(2)解:当D在线段AB上运动时,(0<x≤3),
当D在线段AB的延长线上运动时,即点P在线段PC上运动,
如下图:AP=x,PP=x﹣3,CP=7﹣x,CP=4,BP=3,
∵FP'BP,
∴∠CFP=∠CBP,∠CPF=∠CPB,
∴△CFP∽△CBP,
∴,
∴,
解得:,
∴y=S△APD+S梯形PP'FBx2(x﹣3)(x﹣7)2+10.5,(3<x≤7)'
∴;
(3)解:当正方形APDE的对称中心与点B重合时,
∴,
∴AP=DP,AP2+DP2=AD2,
即2AP2=72,
解得:AP=6,
∴x=6.
【知识点】勾股定理;二次函数-动态几何问题;三角形-动点问题;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】
解:(1)当 B,D重合时,如下图:
∵∠BAC=45°,以AP为边作正方形APDE,
∴△APD是等腰直角三角形,AP=BP,,即18=2AP2,
解得:AP=3 (负的舍去),
∵BC=5,∠DPC=90°,
∴,
∴AC=AP+PC=3+4=7,
故答案为:7;
【分析】(1)根据勾股定理求出AP长,进而求出PC 的值解答即可;
(2)分为点D在线段AB上运动和D在线段AB的延长线上运动两种情况,利用相似三角形的判定和性质表示面积即可;
(3)画出图形,根据勾股定理解答即可.
15.【答案】(1)解:∵,矩形是黄金矩形,
∴,

(2)证明:∵折叠黄金矩形纸片,点B落在上的点E处,
∴,,
又∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形;
∴,
由(1)可知,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴四边形是黄金矩形.
(3)解:四边形是黄金矩形,证明如下:
∵,四边形是正方形,
∴,
∴四边形是矩形;
由(2)可知,,
∵为的中点,
∴,
∴,
如图,连接,由对折可得:,,,
设,则,

∴,
解得:,
∴,
∴,
∴四边形是黄金矩形.
【知识点】勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);几何图形的面积计算-割补法
【解析】【分析】(1)根据黄金矩形的定义即可求出答案.
(2)根据折叠性质可得,,再根据矩形性质可得,,,再根据正方形判定定理可得四边形是正方形,则=2,根据边之间的关系可得,再根据矩形判定定理可得四边形是矩形,则,再根据黄金矩形的定义进行判断即可求出答案.
(3)根据矩形判定定理可得四边形是矩形,则,根据勾股定理可得FG,连接,由对折可得:,,,设,则,根据割补法,结合三角形,梯形的面积建立方程,解方程可得x值,再根据黄金矩形的定义进行判断即可求出答案.
16.【答案】(1)a
(2)解:对正实数,,,运算“”满足结合律,理由如下:
左边:,
右边:,
∴左边右边,
∴对正实数,,,运算“”满足结合律;
(3)
【知识点】完全平方公式的几何背景;三角形全等及其性质;勾股定理;单项式除以单项式;求代数式的值-整体代入求值
【解析】【解答】
解:(1)
故答案为:a;
(3)由题意得,∠AFB=90°,
∴AF2+BF2=AB2,
∵AF=a,BF=b,且a> b,正方形ABCD的面积为26,
∴a2+b2=26,
∵四个直角三角形全等,
∴AE=BF=b,
∴EF=AF-AE=a-b,
∵正方形EFGH的面积为16,
∴ (a-b)2=16a2+b2-2ab=16,
∴26-2ab=16,
∴ab=5,
∴ (a+b)2= (a-b)2+4ab=16+4X 5=36,
∴a+b=6 (舍负) ,
∴(2a)b(2a) = (2a)(2a)b=ab =
故答案为:;
【分析】(1)根据 定义的运算为,代入计算,再化简即可解答;
(2)根据 定义得运算为,先计算 的左边,再计算右边,观察是否相等,即可判定得到答案,解答即可;
(3)根据题意利用 正方形与正方形的面积分别为26和16 表示出ab=5,a+b=6;然后再根据 定义的运算计算出(2a)b(2a) =,再整体代值计算即可解答.
17.【答案】(1)24
(2)解:若任取两个正整数m和n(m> n), 则 是勾股数.
∵+ n4
∴以a、b、c为三边的三角形是直角三角形(勾股定理的逆定理)
(3)解:最短边种21株, 边长20cm, 对应勾股数20, 21, 29
每三角形种花: (株)
四块绿地一共: (株)
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;勾股数;探索数与式的规律
【解析】【分析】(1)x==24
(2)通过设定m、n构造表达式,再代数运算验证勾股定理逆定理,证明其为勾股数通用形式 。
(3)先由种花株数得边长,匹配勾股数,再用 “株数 = 间隔数 + 1” 算单三角形株数(去重复顶点 ),最后乘4得总数,融合勾股数与植树问题逻辑 。
1 / 1专题16 勾股定理-2025年精选中考数学真题分类汇编
一、选择题
1.(2025·武汉)如图1,在△ABC中,D是边AC上的定点.点P从点A出发,依次沿AB,BC两边匀速运动,运动到点C时停止.设点P运动的路程为x,DP的长为y,y关于x的函数图象如图2所示.其中M,N分别是两段曲线的最低点.点N的纵坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;三角形-动点问题;面积及等积变换
【解析】【解答】解:根据图2,AD=20,CD=8,BD=15
点D到AB的距离DE=12,点N的纵坐标表示点D到BC的距离DF,如图
∴,
∴AB=AE+BE=25
∵AD2+BD2=202+152=625=252=AB2
∴∠ADB=90°
∴∠BDC=180°-∠ADB=90°



∴点N的纵坐标为
故答案为:B
【分析】根据图2,AD=20,CD=8,BD=15,点D到AB的距离DE=12,点N的纵坐标表示点D到BC的距离DF,根据勾股定理可得AE,BE,根据边之间的关系可得AB,再根据勾股定理逆定理可得∠ADB=90°,则∠BDC=90°,再根据勾股定理可得BC,再根据三角形面积即可求出答案.
2.(2025·辽宁)如图,在矩形中,点在边上,,连接,若,,则的长为(  )
A.1 B.5 C.2 D.
【答案】D
【知识点】勾股定理;矩形的性质
【解析】【解答】解:∵在矩形ABCD中,AB=3,AE=4,
∴∠A=∠D=90°,AD=BC,CD=AB=3,
∴,
∴BC=BE=5,
∴AD=BC=5,
∴DE=AD-AE=1,

故答案为:D.
【分析】先利用勾股定理求出BE的长,再得到BC的长,推出AD的长,接着利用线段差求得DE的长,再利用勾股定理求得CE.
3.(2025·河南)如图,在菱形ABCD中,,点在边BC上,连接AE,将沿AE折叠,若点 落在BC延长线上的点处,则CF的长为(  )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【知识点】勾股定理;菱形的性质;翻折变换(折叠问题);直角三角形的判定
【解析】【解答】解:如图所示,
由折叠知,
四边形ABCD是菱形
故答案为:D.
【分析】由于B、C、F在同一条直线上,由折叠的性质知,则可得是等腰直角三角形,由勾股定理可得,再由菱形的四条边相等,即,则CF可求.
二、填空题
4.(2025·连云港)如图,长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,则梯子顶端的高度h为   m.
【答案】2.4
【知识点】勾股定理的实际应用-梯子滑动问题
【解析】【解答】解:如图,
由题意可知∠ACB=90°,AC=h,

故答案为:2.4.
【分析】根据题意可知 ∠ACB=90°,AC=h,然后利用勾股定理求出h的值.
5.(2025·广州)如图,在中,,平分,已知,,则点B到的距离为   .
【答案】10
【知识点】角平分线的性质;勾股定理;面积及等积变换
【解析】【解答】解:过点D作DH⊥AB于点H
∵∠C=90°,
∴设AC=12k,AD=13k

∵AD平分∠CAB,DC⊥AC,DH⊥AB
∴DH=DC=5k
设点B到AD的距离为h

解得:h=10
故答案为:10
【分析】过点D作DH⊥AB于点H,设AC=12k,AD=13k,根据勾股定理可得CD,再根据角平分线性质可得DH=DC=5k,再根据三角形面积即可求出答案.
6.(2025·广西)如图,点在同侧,,则   .
【答案】
【知识点】勾股定理;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【解答】解:延长AD交BC于点E
∵AB=CA,BD=CD
∴AE⊥BC,BE=CE

∴BE=CE=1


故答案为:
【分析】延长AD交BC于点E,根据等腰三角形性质可得AE⊥BC,BE=CE=1,再根据勾股定理可得AE,DE,再根据边之间的关系即可求出答案.
7.(2025·东营)如图所示,正方形的边长为2,其面积标记为,以为斜边作等腰直角三角形,以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,其面积标记为,……按照此规律继续下去,则的值为   .
【答案】
【知识点】勾股定理;正方形的性质;等腰直角三角形;探索规律-图形的循环规律
【解析】【解答】解:如图,∵△CDE为等腰直角三角形,
∴DE=CE,∠CED= 90°,
CD2= DE2+CE2=DE2,
∴DE=
∵正方形的边长为2
∴DE==
∴面积标记为S1的正方形:边长为2,面积为:22;
面积标记为S2的正方形:边长为=,面积为:()2;
面积标记为S3的正方形:边长为,面积为:(1)2;
面积标记为S4的正方形:边长为,面积为:()2=;
面积标记为S5的正方形:边长为=,面积为:=;
面积标记为S6的正方形:边长为=,面积为:=;
……
以此类推,面积标记为S2025的正方形面积为:;
的值为.
故答案为:.
【分析】先根据等腰直角三角形的计算发现后面每一个正方形的边长=,即可表示出面积,发现第n个图标记的,计算即可解答.
8.(2025·内江) 如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,点B的坐标为.点E在边上.将沿折叠,点D落在点F处.若点F的坐标为.则点E的坐标为   .
【答案】(-1.5,5)
【知识点】坐标与图形性质;勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:如图,设CD交y轴于点G,正方形ABCD的边长为a,
∵B(1,0),F(0,3),
∴OB=1,OF=3,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠D=∠C=∠B=∠BOG=∠AOG=90°,AB=AD=CD=BC=a,
∴四边形OBCG是矩形,
∴OG=BC=a,CG=OB=1,
∴OA=AB-OB=a-1,GF=OG-OF=a-3,
由折叠得AF=AD=a,DE=EF,
在Rt△AOF中,∵OA2+OF2=AF2,
∴(a-1)2+32=a2,
解得a=5,
∴GF=5-3=2,
设EG=x,则DE=EF=5-x-1=4-x,
在Rt△EFG中,∵EG2+GF2=EF2,
∴x2+22=(4-x)2
解得x=1.5,即EG=1.5,
∴点E(-1.5,5).
故答案为:(-1.5,5) .
【分析】设CD交y轴于点G,正方形ABCD的边长为a,由B、F的坐标可得OB=1,OF=3,由正方形四边相等、四个内角都是直角得∠D=∠C=∠B=∠BOG=∠AOG=90°,AB=AD=CD=BC=a,从而由有三个内角为直角的四边形是矩形得四边形OBCG是矩形,由矩形的对边相等得OG=BC=a,CG=OB=1,然后根据线段和差可得OA=a-1,GF=a-3,由折叠得AF=AD=a,DE=EF,在Rt△AOF中,由勾股定理建立方程可求出a的值,从而可求出GF的长,设EG=x,则DE=EF=5-x-1=4-x,在Rt△EFG中,由勾股定理建立方程求出x得到EG的长,进而根据点的坐标与图形性质可得到点E的坐标.
9.(2025·内江) 如图,在矩形中,,点E、F分别是边上的动点,连接,点G为的中点,点H为的中点,连接,则的最大值是   .
【答案】5
【知识点】勾股定理;矩形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图,连接BF、BD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∵AB=8,AD=6,
∴BD=,
∵点G为BE的中点,点H为EF的中点,
∴GH是△BEF的中位线,
∴BF=2GH,
∴当BF最大时,GH最大,
∵点F是CD上的动点,
∴当点F与点D重合时,BF最大为10,
∴GH的最大值为5.
故答案为:5 .
【分析】连接BF、BD,由矩形性质得∠A=90°,由勾股定理算出BD=10,根据三角形的中位线等于第三边的一半得出BF=2GH,故当BF最大时,GH最大,而当点F与点D重合时,BF最大为10,据此即可求出答案.
10.(2025·扬州)清代扬州数学家罗士琳痴迷于勾股定理的研究,提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.法则的提出,不仅简化了勾股数的生成过程,也体现了中国传统数学在数论领域的贡献.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41; 根据上述规律,写出第⑤组勾股数为    .
【答案】11,60,61
【知识点】勾股数;探索数与式的规律;探索规律-等式类规律
【解析】【解答】解:通过观察得:
第①组勾股数分别为:
第②组勾股数分别为:
第③组勾股数分别为:
第④组勾股数为: ;
所以第⑤组勾股数为:2×5+1=11,
故答案为: 11, 60, 61.
【分析】通过观察,得出规律:这类勾股数分别为 由此可写出第⑤组勾股数.
11.(2025·威海)如图,小明同学将正方形硬纸板沿实线剪开,得到一个立方体的表面展开图.若正方形硬纸板的边长为12cm,则折成立方体的棱长为   cm.
【答案】
【知识点】勾股定理;正方形的性质;正方体的几种展开图的识别
【解析】【解答】解:如图,设则
在 中,由勾股定理得,

解得 或 = - 4(舍去),
所以正方体的棱长为
故答案为:
故答案为:.
【分析】设表示AE和EB长,在Rt△EAB中根据勾股定理列方程求解即可.
12.(2025·宜宾)如图,在矩形中,点、分别在BC、CD上,且,把沿翻折,点恰好落在矩形对角线上,M处.若A、、三点共线,则的值为   .
【答案】
【知识点】平行线的性质;勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题);线段的比
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD= BC,AB=CD,АВC=90 ,
∵EF//BD,
∴CEF=CBA,FEM= ЕМВ ,
由翻折的性质可得:CEF=FEM ,MF=CF ,
∴EMB=EBM ,
∴CE= BE= ME,
∵ AD// BC,
∴ADM= AMD ,
∴AD=AM,
设BE=ME=x,则AD= AM=2x, AE=AM + EM = 3x,
AB= ,
∴,
AD=,
故答案为:.
【分析】根据矩形的性质及平行线的性质再结合折叠的性质得到CE= BE= ME,再根据等角对等边推出AD= AM,设BE=ME=x,则AD=AM=2x,利用勾股定理求出AB=2 ,计算即可解答.
13.(2025·德阳)如图,在平面直角坐标系中,A(2,0),点C在直线m:上,且连接AB,BC,将绕点C顺时针旋转到点B的对应落在直线m上,再将点绕点顺时针旋转到点的对应点.也落在直线m上.如此下去,…,则的纵坐标是   .
【答案】2004
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;解直角三角形—边角关系;探索规律-图形的递变加循环规律
【解析】【解答】解:当x=0时,y=,
∴直线与y轴交于点(0,),
∴直线与x轴夹角的正切为,即夹角为30°,
AB=,
∴,
由图可知每经过三次点A的对应点都落在直线m上,且沿着直线m向上移动3+4+5=12个单位长度,
∵,
即,
∴的纵坐标是,
故答案为:2004.
【分析】先根据勾股定理求出AB和BC长,即可得到△ABC的周长,得到规律经过三次点A的对应点都落在直线m上,且沿着直线m向上移动12个单位长度,即可求出长,然后求出直线m与x轴的夹角度数,然后利用30°的直角三角形的性质解答即可.
三、解答题
14.(2025·吉林)如图,在△ABC中,AB=3,BC=5,∠BAC=45°.动点P从点A出发,沿边AC以每秒1个单位长度的速度向终点C匀速运动.当点P出发后,以AP为边作正方形APDE,使点D和点B始终在边AC同侧.设点P的运动时间为x(s)(x>0),正方形APDE与△ABC重叠部分图形的面积为y(平方单位).
(1)AC的长为     .
(2)求y关于x的函数解析式,并写出可变量x的取值范围.
(3)当正方形APDE的对称中心与点B重合时,直接写出x的值.
【答案】(1)7
(2)解:当D在线段AB上运动时,(0<x≤3),
当D在线段AB的延长线上运动时,即点P在线段PC上运动,
如下图:AP=x,PP=x﹣3,CP=7﹣x,CP=4,BP=3,
∵FP'BP,
∴∠CFP=∠CBP,∠CPF=∠CPB,
∴△CFP∽△CBP,
∴,
∴,
解得:,
∴y=S△APD+S梯形PP'FBx2(x﹣3)(x﹣7)2+10.5,(3<x≤7)'
∴;
(3)解:当正方形APDE的对称中心与点B重合时,
∴,
∴AP=DP,AP2+DP2=AD2,
即2AP2=72,
解得:AP=6,
∴x=6.
【知识点】勾股定理;二次函数-动态几何问题;三角形-动点问题;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】
解:(1)当 B,D重合时,如下图:
∵∠BAC=45°,以AP为边作正方形APDE,
∴△APD是等腰直角三角形,AP=BP,,即18=2AP2,
解得:AP=3 (负的舍去),
∵BC=5,∠DPC=90°,
∴,
∴AC=AP+PC=3+4=7,
故答案为:7;
【分析】(1)根据勾股定理求出AP长,进而求出PC 的值解答即可;
(2)分为点D在线段AB上运动和D在线段AB的延长线上运动两种情况,利用相似三角形的判定和性质表示面积即可;
(3)画出图形,根据勾股定理解答即可.
15.(2025·广州)宽与长的比是(约为)的矩形叫做黄金矩形.现有一张黄金矩形纸片,长.如图1,折叠纸片,点B落在上的点E处,折痕为,连接,然后将纸片展开.
(1)求的长;
(2)求证:四边形是黄金矩形;
(3)如图2,点G为的中点,连接,折叠纸片,点B落在上的点H处,折痕为,过点P作于点Q.四边形是否为黄金矩形?如果是,请证明:如果不是,请说明理由.
【答案】(1)解:∵,矩形是黄金矩形,
∴,

(2)证明:∵折叠黄金矩形纸片,点B落在上的点E处,
∴,,
又∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形;
∴,
由(1)可知,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴四边形是黄金矩形.
(3)解:四边形是黄金矩形,证明如下:
∵,四边形是正方形,
∴,
∴四边形是矩形;
由(2)可知,,
∵为的中点,
∴,
∴,
如图,连接,由对折可得:,,,
设,则,

∴,
解得:,
∴,
∴,
∴四边形是黄金矩形.
【知识点】勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);几何图形的面积计算-割补法
【解析】【分析】(1)根据黄金矩形的定义即可求出答案.
(2)根据折叠性质可得,,再根据矩形性质可得,,,再根据正方形判定定理可得四边形是正方形,则=2,根据边之间的关系可得,再根据矩形判定定理可得四边形是矩形,则,再根据黄金矩形的定义进行判断即可求出答案.
(3)根据矩形判定定理可得四边形是矩形,则,根据勾股定理可得FG,连接,由对折可得:,,,设,则,根据割补法,结合三角形,梯形的面积建立方程,解方程可得x值,再根据黄金矩形的定义进行判断即可求出答案.
16.(2025·青岛)【定义新运算】
对正实数,,定义运算“”,满足.
例如:当时,.
(1)当时,请计算:   ;
【探究运算律】
对正实数,,运算“”是否满足交换律?



运算“”满足交换律.
(2)对正实数,,,运算“”是否满足结合律?请说明理由;
(3)【应用新运算】
如图,正方形是由四个全等的直角三角形和中间的小正方形拼成,,,且.若正方形与正方形的面积分别为26和16,则的值为   .
【答案】(1)a
(2)解:对正实数,,,运算“”满足结合律,理由如下:
左边:,
右边:,
∴左边右边,
∴对正实数,,,运算“”满足结合律;
(3)
【知识点】完全平方公式的几何背景;三角形全等及其性质;勾股定理;单项式除以单项式;求代数式的值-整体代入求值
【解析】【解答】
解:(1)
故答案为:a;
(3)由题意得,∠AFB=90°,
∴AF2+BF2=AB2,
∵AF=a,BF=b,且a> b,正方形ABCD的面积为26,
∴a2+b2=26,
∵四个直角三角形全等,
∴AE=BF=b,
∴EF=AF-AE=a-b,
∵正方形EFGH的面积为16,
∴ (a-b)2=16a2+b2-2ab=16,
∴26-2ab=16,
∴ab=5,
∴ (a+b)2= (a-b)2+4ab=16+4X 5=36,
∴a+b=6 (舍负) ,
∴(2a)b(2a) = (2a)(2a)b=ab =
故答案为:;
【分析】(1)根据 定义的运算为,代入计算,再化简即可解答;
(2)根据 定义得运算为,先计算 的左边,再计算右边,观察是否相等,即可判定得到答案,解答即可;
(3)根据题意利用 正方形与正方形的面积分别为26和16 表示出ab=5,a+b=6;然后再根据 定义的运算计算出(2a)b(2a) =,再整体代值计算即可解答.
17.(2025·广东) 《九章算术》是世界上较早给出勾股数公式的著作,掌握确定勾股数组的方法对研究直角三角形具有重要意义.若直角三角形的三边长a,b,c都是正整数,则a,b,c为一组“勾股数”.下表中的每一组数都是勾股数.
3, 4, 5 7, 24, 25 11, 60, 61 15, 112, 113 19, 180, 181
4, 3, 5 8, 15, 17 12, 35, 37 16, 63, 65 20, 21, 29
5, 12, 13 9, 12, 15 13, 84, 85 17, 144, 145 21, 28, 35
6, 8, 10 10,▲, 26 14, 48, 50 18, 80, 82 22, 120, 122
(1)请补全上表中的勾股数.
(2)根据上表中数据规律,用含字母(均为正整数)的代数式分别表示a,b,c,使该组代数式能表示上表中所有的勾股数,并证明.
(3)某校计划在一块绿地上种花,使之构成如题22图所示的图案,该图案是由四个全等的直角三角形组成.种花要求:仅在三角形边上种花,每个三角形顶点处都种一株花,各边上相邻两株花之间的距离均为1m.如果每个三角形最短边都种21株花,那么这块绿地最少需要种植多少株花
【答案】(1)24
(2)解:若任取两个正整数m和n(m> n), 则 是勾股数.
∵+ n4
∴以a、b、c为三边的三角形是直角三角形(勾股定理的逆定理)
(3)解:最短边种21株, 边长20cm, 对应勾股数20, 21, 29
每三角形种花: (株)
四块绿地一共: (株)
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;勾股数;探索数与式的规律
【解析】【分析】(1)x==24
(2)通过设定m、n构造表达式,再代数运算验证勾股定理逆定理,证明其为勾股数通用形式 。
(3)先由种花株数得边长,匹配勾股数,再用 “株数 = 间隔数 + 1” 算单三角形株数(去重复顶点 ),最后乘4得总数,融合勾股数与植树问题逻辑 。
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